高分子型可降解地膜因具有優(yōu)異的降解性、優(yōu)良的機械性能和加工性能而日益成為傳統(tǒng)地膜的替代品。為加速可降解地膜在實際農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的推廣使用,解決應(yīng)用中出現(xiàn)的老化、提前開裂等問題,亟需對高分子型可降解材料的老化性能進行研究。本論文采用田間實驗和室內(nèi)加速老化實驗,研究在紫外光照、溫度、濕度影響之下分子結(jié)構(gòu)和性能變化規(guī)律,建立通過實驗室加速老化實驗預(yù)測田間地膜使用壽命的方法。1、恒溫恒濕實驗（THD）:將10片樣膜放置在恒溫恒濕箱中,設(shè)置條件為無光條件下60℃恒溫8小時,后在50℃溫度和90%濕度的無光環(huán)境下恒溫恒濕4小時,每日9點取樣1片;紫外加速老化實驗（UVD）:將20片樣膜放置在紫外老化箱中,設(shè)置條件為60℃下紫外光照8小時,后在50℃的黑暗環(huán)境下凝露4小時,每日9點取樣2片;田間降解實驗（CED）:將PBAT/PLA地膜鋪設(shè)在實驗蒜田,提供大蒜生長所需的充足水分和肥料,每月18日進行取樣。三個實驗所取得的樣品經(jīng)清洗晾干等處理后進行結(jié)構(gòu)與性能測試。2、恒溫恒濕實驗（THD）分析結(jié)果顯示:索氏提取交聯(lián)度測試表明交聯(lián)度為0;熱重測試（TG）中,T_10%從原始膜的358.1... 

【文章來源】：山東農(nóng)業(yè)大學(xué)山東省

【文章頁數(shù)】：61 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

農(nóng)業(yè)用天然覆蓋物圖

（土豆、紅薯、玉米等常見的植物資源提取出的）作為原始材料先經(jīng)糖化作用得到葡萄糖，后進一步由菌種發(fā)酵制成的高純度乳酸經(jīng)過脫水縮合得到的大分子聚合物。常溫下聚乳酸呈白色粉末狀。聚乳酸作為以植物為原始材料的生物降解聚合物具有良好的熱穩(wěn)定性、相容性、光澤度、透明性和很好的抗溶劑性，易于與其他聚合物進行共混加工(甄智勇等,2016)，也適合進行擠壓、紡絲、雙軸拉伸、注射吹塑等各種加工工藝。因此，目前聚乳酸（PLA）在包裝類、纖維類、農(nóng)業(yè)用和醫(yī)療衛(wèi)生等材料應(yīng)用領(lǐng)域有著十分廣泛的用途(Rudniketal.,2011)。圖2聚乳酸分子式Fig.2MolecularformulaofPolylacticacidPLA是一種環(huán)境友好型高分子材料，且PLA具有優(yōu)良的機械性能、耐菌性、阻燃性。因此PLA在性能上可以作為傳統(tǒng)聚乙烯地膜合適的替代品。PLA在堆肥條件下微生物、水、酸、堿的作用下最終完全分解為二氧化碳和水。然而雖然PLA可以達到完全降解但是降解速率相對緩慢，降解周期長達數(shù)月甚至數(shù)年，且PLA具有相對較高的脆性。因此純PLA材料在使用加工過程中仍然存在較大缺陷。

山東農(nóng)業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文172.3三種基本老化性能研究實驗方法2.3.1恒溫恒濕實驗（THD）圖4恒溫恒濕實驗箱Fig.4Constanttemperatureandhumidityexperimentbox恒溫恒濕實驗使用可控溫可控濕的恒溫恒濕箱（圖4）。為便于比較，將THD和UVD實驗中的溫濕度設(shè)為一致，以便于考慮紫外光照對老化性能的影響。因此為對比數(shù)據(jù)的一致性，按照紫外加速老化實驗主要參數(shù)設(shè)置標準，設(shè)定恒溫恒濕實驗條件。使用和紫外老化實驗相同的PBAT/PLA可降解地膜作為實驗材料。裁剪出10片尺寸大小為80cm×80cm的樣品膜，將每片樣品薄膜懸掛在恒溫恒濕箱的樣品架上。設(shè)置第一階段在60℃無光環(huán)境下恒溫8小時，設(shè)置第二階段在50℃和98%濕度的無光環(huán)境下恒溫恒濕4小時，在箱頂水箱中加入足夠的去離子水并定期補充，以防止缺水引起的濕度不能維持現(xiàn)象。以為期12小時的兩階段實驗為一個循環(huán)。對應(yīng)紫外加速老化實驗，恒溫恒濕實驗以10個循環(huán)為實驗周期。每日9點取1片樣品，在無光環(huán)境下自然晾干，然后對樣品進行性能和結(jié)構(gòu)測試表征。2.3.2紫外加速老化實驗（UVD）實驗地點泰安市是魯中山區(qū)的代表城市，月平均紫外線指數(shù)從1月份至4月份逐漸增加。3月到9月紫外線強度變化范圍約為20-25W/m2，對應(yīng)級別為較強等級（7-9）。4月日平均紫外線指數(shù)最大值約為10.2W/m2。紫外加速老化實驗使用QUA型紫外加速

【參考文獻】：
期刊論文
[1]新疆農(nóng)田殘膜污染現(xiàn)狀及防控策略[J]. 胡燦,王旭峰,陳學(xué)庚,湯修映,趙巖,嚴昌榮.  農(nóng)業(yè)工程學(xué)報. 2019(24)
[2]生物降解地膜性能及對棉花產(chǎn)量的影響評價研究[J]. 馮歡,何文清,張鳳華,劉琪,呂軍,劉曉偉.  生態(tài)環(huán)境學(xué)報. 2019(03)
[3]PBAT型全生物降解地膜對南疆棉花和玉米產(chǎn)量及土壤理化性質(zhì)的影響[J]. 王斌,萬艷芳,王金鑫,孫九勝,王新勇,槐國龍,孔立明.  農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報. 2019(01)
[4]聚己二酸/對苯二甲酸丁二酯塑料地膜高效降解菌群篩選及其群落結(jié)構(gòu)演替特征[J]. 徐松,王敬敬,周婷婷,趙維,黃志勇.  微生物學(xué)通報. 2018(11)
[5]PBAT全生物降解地膜在玉米田中的降解特性[J]. 曲萍,郭寶華,王海波,趙永富.  農(nóng)業(yè)工程學(xué)報. 2017(17)
[6]地膜殘留污染防控技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J]. 薛穎昊,曹肆林,徐志宇,靳拓,賈濤,嚴昌榮.  農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報. 2017(08)
[7]對苯二甲酸/己二酸/丁二醇共聚酯的合成與表征[J]. 古隆,蘭建武,石坤,鄭威.  工程塑料應(yīng)用. 2016(10)
[8]增容劑DT對PLA/PBAT共混物性能的影響[J]. 甄智勇,張陸祥,裘煜,裘陸軍,戴文利.  中國塑料. 2016(03)
[9]生物可降解聚乳酸的改性及其應(yīng)用研究進展[J]. 曹燕琳,尹靜波,顏世峰.  高分子通報. 2006(10)
[10]光/生物降解聚乙烯薄膜的光降解性能[J]. 劉再滿,丁生龍,柳明珠.  應(yīng)用化學(xué). 2006(08)



本文編號：3606565